電渦流傳感器技術(shù)說明

1、電渦流位移、振動(dòng)傳感器電渦流位移、振動(dòng)傳感器第一節(jié)第一節(jié)概述電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電渦流傳感器能準(zhǔn)確測量被測體（必須是金屬導(dǎo)體）與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對位移變化。在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。在

2、所有與機(jī)械狀態(tài)有關(guān)的故障征兆中，機(jī)械振動(dòng)測量是最具權(quán)威性的，這是因?yàn)樗瑫r(shí)含有幅值、相位和頻率的信息。機(jī)械振動(dòng)測量占有優(yōu)勢的另一個(gè)原因是：它能反應(yīng)出機(jī)械所有的損壞，并易于測量。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要取決于其核心—轉(zhuǎn)軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，對諸如轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬

3、、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。第二節(jié)第二節(jié)探頭、探頭、(延伸電纜延伸電纜)、前置器以及被測體構(gòu)成基本工作系統(tǒng)、前置器以及被測體構(gòu)成基本工作系統(tǒng)。前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。如果在這一交變磁場的有效范圍內(nèi)沒有金屬材料靠近，則這一磁場能量會(huì)全部損失；當(dāng)有被測金屬體靠近這一磁場，則在此

4、金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學(xué)上稱之為電渦流。與此同時(shí)該電渦流場也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線性和各項(xiàng)同性，則線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線圈與金屬導(dǎo)體表面的距

5、離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來描述。則線圈特征阻抗可用Z=F(τξбDIω)函數(shù)來表示。通常我們能做到控制τξбIω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，雖然它整個(gè)函數(shù)是一非線性的，其函數(shù)特征為“S”型曲線，但可以選取它近似為線性的一段。于此，通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳

6、感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測量。工業(yè)透平，蒸汽燃汽壓縮機(jī)，空氣特殊用途氣體，徑向軸向膨脹機(jī)動(dòng)力發(fā)電透平，蒸汽燃汽水利電動(dòng)馬達(dá)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)齒輪箱泵風(fēng)扇鼓風(fēng)機(jī)往復(fù)式機(jī)械振動(dòng)測量同樣可以用于對一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測?？蔀槿缦赂鞣N機(jī)械故障的早期判別提供了重要信息。軸的同步振動(dòng)油膜失穩(wěn)轉(zhuǎn)子摩擦部件松動(dòng)軸承套筒松動(dòng)壓縮機(jī)踹振滾動(dòng)部件軸承失效徑向預(yù)載，內(nèi)部外部包括不對中軸承巴氏合金磨損軸承間隙過大，徑向軸向平衡（阻氣

7、）活塞磨損失效聯(lián)軸器“鎖死”軸彎曲軸裂紋電動(dòng)馬達(dá)空氣間隙不勻齒輪咬合問題透平葉片通道共振葉輪通過現(xiàn)象偏心測量偏心測量偏心是在低轉(zhuǎn)速的情況下，對軸彎曲程度的測量，這種彎曲可由下列情況引起：原有的機(jī)械彎曲臨時(shí)溫升導(dǎo)致的彎曲在靜止?fàn)顟B(tài)下，必然有些向下彎曲，有時(shí)也叫重力彎曲。偏心的測量，對于評價(jià)旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài)，是非常重要的。特別是對于裝有透平監(jiān)測儀表系統(tǒng)（TSI）的汽輪機(jī)，在啟動(dòng)或停機(jī)過程中，偏心測量已成為不可少的測量項(xiàng)目。它使你能看到

8、由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。轉(zhuǎn)子的偏心位置，也叫軸的徑向位置，它經(jīng)常用來指示軸承的磨損，以及加載荷的大小。如由不對中導(dǎo)致的那種情況，它同時(shí)也用來決定軸的方位角，方位角可以說明轉(zhuǎn)子是否穩(wěn)定。脹差測量脹差測量對于汽輪發(fā)電機(jī)組來說，在其啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，由于金屬材料的不同，熱膨脹系數(shù)的不同，以及散熱的不同，軸的熱膨脹可能超過殼體膨脹；有可能導(dǎo)致透平機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件（如機(jī)殼、噴嘴、臺座等）的相互接觸，導(dǎo)致機(jī)器的破壞。因此脹差的測量是非